JP2021067670A - Method of creating flight route for flying object and management server - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飛行体の飛行経路作成方法及び管理サーバに関する。 The present invention relates to a method for creating a flight path of an air vehicle and a management server.
近年、ドローン(Drone)や無人航空機(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)などの飛行体(以下、「飛行体」と総称する)が産業に利用され始めている。こうした中で、特許文献1には、飛行体が予め設定された複数のウェイポイントにおいて撮影対象を順次撮影するシステムが開示されている。
In recent years, air vehicles (hereinafter collectively referred to as "air vehicles") such as drones and unmanned aerial vehicles (UAVs) have begun to be used in industry. Under these circumstances,
しかしながら、上記特許文献1の開示技術では、飛行体の飛行経路を作成するために、全てのウェイポイントを手入力等で予め設定して記憶させる必要がある。そのため、飛行経路が長くなった際には、飛行経路全域に対してウェイポイントを設定することは手間がかかるものとなり、特に作業時間が短く限定されている状況では、迅速性に欠けるものであった。
However, in the disclosed technology of
また、従来から、構造体を周回するようにウェイポイントを設定して飛行経路を作成することも知られているが、この場合、構造体が他の構造体と近接していると、構造体を周回することができず、そもそも飛行経路を作成することができないという問題が生じ得る。 It has also been conventionally known to set waypoints to orbit a structure to create a flight path, but in this case, if the structure is in close proximity to another structure, the structure There may be a problem that it is not possible to go around and create a flight path in the first place.
本発明はこのような背景を鑑みてなされたものであり、飛行体の飛行経路を作成する作業において、飛行経路の少なくとも一部に対して手入力等によりウェイポイントを設定する必要のない簡便な管理サーバ及び管理システムを提供すること、特に構造体の側方を一周できない環境下でも利用可能な飛行経路生成方法及び管理サーバを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and in the work of creating a flight path of an air vehicle, it is not necessary to manually set waypoints for at least a part of the flight path. It is an object of the present invention to provide a management server and a management system, and particularly to provide a flight route generation method and a management server that can be used even in an environment where it is not possible to go around the side of the structure.
上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、構造物の表面に沿って飛行する飛行体の飛行経路生成方法であって、前記構造物に関連する座標と、前記座標からの距離と、前記構造物に関連する高さまたは長さとを含むパラメータを設定するステップと、前記パラメータに基づき、前記飛行体が構造物の表面に沿って第1方向に往復しながら第1方向に対して垂直な第2方向に進む飛行経路を生成するステップと、を含む飛行経路生成方法、である。 The main invention of the present invention for solving the above problems is a method of generating a flight path of an air vehicle flying along the surface of a structure, wherein the coordinates related to the structure, the distance from the coordinates, and the like. Based on the step of setting parameters including the height or length associated with the structure and the parameters, the flying object reciprocates in the first direction along the surface of the structure and is perpendicular to the first direction. It is a flight path generation method including a step of generating a flight path traveling in a second direction.
本発明によれば、特に、飛行体の飛行経路を作成する作業において、飛行経路の少なくとも一部に対して手入力等によりウェイポイントを設定する必要のない簡便な飛行経路生成方法及び管理サーバを提供することができ、特に構造体の側方を一周できない環境下でも利用可能な飛行経路生成方法及び管理サーバを提供することができる。 According to the present invention, in particular, in the work of creating a flight path of an air vehicle, a simple flight path generation method and management server that do not require manual input or the like to set waypoints for at least a part of the flight path are provided. It is possible to provide a flight path generation method and a management server that can be provided, and in particular, can be used even in an environment where it is not possible to go around the side of the structure.
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態によるフライト管理サーバ及びフライト管理システムは、以下のような構成を備える。
[項目1]
構造物の表面に沿って飛行する飛行体の飛行経路生成方法であって、
前記構造物に関連する座標と、前記座標からの距離と、前記構造物に関連する高さまたは長さとを含むパラメータを設定するステップと、
前記パラメータに基づき、前記飛行体が構造物の表面に沿って第1方向に往復しながら第1方向に対して垂直な第2方向に進む飛行経路を生成するステップと、
を含む飛行経路生成方法。
[項目2]
前記飛行経路を生成するステップは、
前記構造物の側方を一周しない経路が生成可能である、
ことを特徴とする項目1に記載の飛行経路生成方法。
[項目3]
前記パラメータは、さらに、飛行速度、最低飛行高度、ウェイポイントの配置間隔の少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする項目1または2に記載の飛行経路生成方法。
[項目4]
前記飛行経路を生成するステップは、
前記座標及び前記距離により導かれる頂点を複数個有する多角形の前記頂点上を縦方向に順次往復する、
ことを特徴とする項目1乃至3に記載の飛行経路生成方法。
[項目5]
前記飛行経路は、前記飛行体による撮像のための飛行経路であり、
前記パラメータは、さらに、撮像画像の第1方向または第2方向の少なくとも一方のオーバーラップ率を含む、
ことを特徴とする項目1乃至4に記載の飛行経路生成方法。
[項目6]
前記飛行経路を第1の飛行経路とし、
前記パラメータに基づき、前記飛行体が構造物の周囲を飛行する第2の飛行経路を生成するステップを、さらに含む、
ことを特徴とする項目1乃至5に記載の飛行経路生成方法。
[項目7]
前記第2の飛行経路を飛行することにより得た情報を基に、前記パラメータを補正し、当該補正されたパラメータに基づき、前記第1の飛行経路を生成する、
ことを特徴とする項目6に記載の飛行経路生成方法。
[項目8]
構造物の表面に沿って飛行する飛行体の飛行経路を生成する管理サーバであって、
前記構造物に関連する座標と、前記座標からの距離と、前記構造物に関連する高さまたは長さとを含むパラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記パラメータに基づき、前記飛行体が構造物の表面に沿って第1方向に往復しながら第1方向に対して垂直な第2方向に進む飛行経路を生成する飛行経路生成部と、
を備える管理サーバ。
The contents of the embodiments of the present invention will be described in a list. The flight management server and flight management system according to the embodiment of the present invention have the following configurations.
[Item 1]
A method of generating a flight path for an air vehicle flying along the surface of a structure.
A step of setting parameters including coordinates associated with the structure, distance from the coordinates, and height or length associated with the structure.
Based on the parameters, a step of generating a flight path in which the flying object reciprocates in the first direction along the surface of the structure and travels in the second direction perpendicular to the first direction, and
Flight path generation method including.
[Item 2]
The step of generating the flight path is
It is possible to generate a path that does not go around the side of the structure.
The flight path generation method according to
[Item 3]
The parameters further include at least one of flight speed, minimum flight altitude, and waypoint placement interval.
The flight path generation method according to
[Item 4]
The step of generating the flight path is
Sequentially reciprocates in the vertical direction on the vertices of a polygon having a plurality of vertices guided by the coordinates and the distance.
The flight path generation method according to
[Item 5]
The flight path is a flight path for imaging by the flying object.
The parameters further include an overlap rate of at least one of the first and second directions of the captured image.
The flight path generation method according to
[Item 6]
The flight path is set as the first flight path.
It further comprises the step of generating a second flight path for the flying object to fly around the structure based on the parameters.
The flight path generation method according to
[Item 7]
The parameters are corrected based on the information obtained by flying the second flight path, and the first flight path is generated based on the corrected parameters.
The flight path generation method according to
[Item 8]
A management server that generates flight paths for flying objects that fly along the surface of a structure.
A parameter setting unit that sets parameters including coordinates related to the structure, distance from the coordinates, and height or length related to the structure.
Based on the parameters, a flight path generator that generates a flight path in which the flying object reciprocates in the first direction along the surface of the structure and travels in the second direction perpendicular to the first direction.
Management server with.
<実施の形態の詳細>
以下、本発明の実施の形態による飛行体の飛行経路生成方法及び管理サーバについての実施の形態を説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
<Details of the embodiment>
Hereinafter, the flight path generation method of the flying object and the embodiment of the management server according to the embodiment of the present invention will be described. In the accompanying drawings, the same or similar elements are given the same or similar reference numerals and names, and duplicate description of the same or similar elements may be omitted in the description of each embodiment. In addition, the features shown in each embodiment can be applied to other embodiments as long as they do not contradict each other.
<構成>
図1に示されるように、本実施の形態における管理システムは、管理サーバ1と、一以上のユーザ端末2と、一以上の飛行体4と、一以上の飛行体格納装置5とを有している。管理サーバ1と、ユーザ端末2と、飛行体4と、飛行体格納装置5は、ネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。なお、図示された構成は一例であり、これに限らず、例えば、飛行体格納装置5を有さずに、ユーザにより持ち運びされる構成などでもよい。
<Structure>
As shown in FIG. 1, the management system according to the present embodiment includes a
<管理サーバ1>
図2は、管理サーバ1のハードウェア構成を示す図である。なお、図示された構成は一例であり、これ以外の構成を有していてもよい。
<
FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration of the
図示されるように、管理サーバ1は、複数のユーザ端末2と、飛行体4、飛行体格納装置5と接続され本システムの一部を構成する。管理サーバ1は、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。
As shown in the figure, the
管理サーバ1は、少なくとも、プロセッサ10、メモリ11、ストレージ12、送受信部13、入出力部14等を備え、これらはバス15を通じて相互に電気的に接続される。
The
プロセッサ10は、管理サーバ1全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えばプロセッサ10はCPU(Central Processing Unit)および/またはGPU(Graphics Processing Unit)であり、ストレージ12に格納されメモリ11に展開された本システムのためのプログラム等を実行して各情報処理を実施する。
The
メモリ11は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやHDD(Hard Disc Drive)等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ11は、プロセッサ10のワークエリア等として使用され、また、管理サーバ1の起動時に実行されるBIOS(Basic Input / Output System)、及び各種設定情報等を格納する。
The memory 11 includes a main memory composed of a volatile storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) and an auxiliary storage composed of a non-volatile storage device such as a flash memory or an HDD (Hard Disk Drive). .. The memory 11 is used as a work area or the like of the
ストレージ12は、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージ12に構築されていてもよい。 The storage 12 stores various programs such as application programs. A database storing data used for each process may be built in the storage 12.
送受信部13は、管理サーバ1をネットワークおよびブロックチェーンネットワークに接続する。なお、送受信部13は、Bluetooth(登録商標)及びBLE(Bluetooth Low Energy)の近距離通信インターフェースを備えていてもよい。
The transmission / reception unit 13 connects the
入出力部14は、キーボード・マウス類等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。 The input / output unit 14 is an information input device such as a keyboard and a mouse, and an output device such as a display.
バス15は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達する。 The bus 15 is commonly connected to each of the above elements and transmits, for example, an address signal, a data signal, and various control signals.
<ユーザ端末2>
図3に示されるユーザ端末2もまた、プロセッサ20、メモリ21、ストレージ22、送受信部23、入出力部24等を備え、これらはバス25を通じて相互に電気的に接続される。各要素の機能は、上述した管理サーバ1と同様に構成することが可能であることから、各要素の詳細な説明は省略する。
<User terminal 2>
The user terminal 2 shown in FIG. 3 also includes a processor 20, a memory 21, a storage 22, a transmission / reception unit 23, an input / output unit 24, and the like, which are electrically connected to each other through a bus 25. Since the functions of each element can be configured in the same manner as the
<飛行体4>
図4は、飛行体4のハードウェア構成を示すブロック図である。フライトコントローラ41は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))などの1つ以上のプロセッサを有することができる。
<
FIG. 4 is a block diagram showing a hardware configuration of the
また、フライトコントローラ41は、メモリ411を有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリ411は、1つ以上のステップを行うためにフライトコントローラが実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶している。また、フライトコントローラ41は、慣性センサ(加速度センサ、ジャイロセンサ)、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)等のセンサ類412を含みうる。
Further, the
メモリ411は、例えば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラ/センサ類42から取得したデータは、メモリ411に直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録されてもよいが、これに限らず、カメラ/センサ42または内蔵メモリからネットワークNWを介して、少なくとも管理サーバ1やユーザ端末2、飛行体格納装置5のいずれかに1つに記録されてもよい。カメラ42は飛行体4にジンバル43を介して設置される。
フライトコントローラ41は、飛行体の状態を制御するように構成された図示しない制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回転運動θx、θy及びθz)を有する飛行体の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために、ESC44(Electric Speed Controller)を経由して飛行体の推進機構(モータ45等)を制御する。バッテリー48から給電されるモータ45によりプロペラ46が回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの1つ以上を制御することができる。
The
フライトコントローラ41は、1つ以上の外部のデバイス(例えば、送受信機(プロポ)49、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器)からのデータを送信および/または受け取るように構成された送受信部47と通信可能である。送受信機49は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。
The
例えば、送受信部47は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる。
For example, the transmission /
送受信部47は、センサ類42で取得したデータ、フライトコントローラ41が生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの1つ以上を送信および/または受け取ることができる。
The transmission /
本実施の形態によるセンサ類42は、慣性センサ(加速度センサ、ジャイロセンサ)、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、またはビジョン/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含み得る。
<管理サーバの機能>
図5は、管理サーバ1に実装される機能を例示したブロック図である。本実施の形態においては、管理サーバ1は、通信部110、フライトミッション生成部120、過去飛行経路呼出部130、レポート生成部140、記憶部160を備えている。フライトミッション生成部120は、飛行経路生成部121を含む。また、記憶部160は、飛行経路情報記憶部162、フライトログ記憶部164、パラメータ情報記憶部166の各種データベースを含む。さらに、図6に示すように、パラメータ情報記憶部166は、構造物座標記憶部1621、距離記憶部1622、構造物高さ(長さ)記憶部1623、飛行速度記憶部1624、最低飛行高度記憶部1625、ウェイポイント間隔記憶部1626を含む。
<Management server function>
FIG. 5 is a block diagram illustrating the functions implemented in the
通信部110は、ユーザ端末2や、飛行体4、飛行体格納装置5と通信を行う。通信部110は、ユーザ端末2から、フライト依頼を受け付ける受付部としても機能する。
The communication unit 110 communicates with the user terminal 2, the flying
フライトミッション生成部120は、フライトミッションを生成する。フライトミッションは、少なくとも飛行経路を含む。新たな飛行経路は、パラメータ情報記憶部166を参照して飛行経路生成部121により生成され、飛行経路生成の具体例は後述するが、例えば図10や図11に記載されるようなパラメータ情報を基に、全ての飛行経路が自動的に生成される構成でもよいし、予め登録済みの飛行経路または過去に設定した飛行経路を呼び出す構成でもよいし、構造物の形状の複雑さ若しくは構造物の周辺環境、許容される作業時間及び作業量に応じて、一部のウェイポイントを手動で設定/編集するようにしてもよい。 The flight mission generation unit 120 generates a flight mission. Flight missions include at least the flight path. The new flight path is generated by the flight path generation unit 121 with reference to the parameter information storage unit 166, and a specific example of flight path generation will be described later, but for example, parameter information as shown in FIGS. 10 and 11 is provided. Based on this, all flight paths may be automatically generated, a pre-registered flight path or a flight path set in the past may be called, or the complexity of the shape of the structure or the structure. Some waypoints may be manually set / edited according to the surrounding environment, the allowed working time and the amount of work.
なお、飛行経路は、例えば、飛行体格納装置5を有さずに、ユーザにより機体を持ち運びされた位置を飛行開始位置としたり、飛行終了位置においてユーザが機体を回収したりする構成などでもよいし、管理サーバ1により管理された飛行体格納装置5の情報(例えば、位置情報や格納状態情報、格納機情報など)を基に、飛行開始位置または飛行終了位置として選択された飛行体格納装置5の位置も含めた飛行経路として生成される構成でもよい。 The flight path may be, for example, a configuration in which the position where the aircraft is carried by the user is set as the flight start position or the user collects the aircraft at the flight end position without having the flight object storage device 5. Then, based on the information of the flight object storage device 5 managed by the management server 1 (for example, position information, storage state information, storage device information, etc.), the flight object storage device selected as the flight start position or flight end position. The configuration may be generated as a flight path including the position of 5.
過去飛行経路呼出部130は、飛行経路情報記憶部162を参照して、過去飛行経路を今回の飛行経路として呼び出す。過去に生成された飛行経路は、飛行経路情報記憶部162に手動または自動で保存されている。なお、過去飛行経路は、呼出前または呼出後に飛行経路の一部を変更可能である。
The past flight
パラメータ情報記憶部166は、飛行経路生成部121により飛行経路を生成する際に用いられるパラメータ情報を格納している。具体的なパラメータの例としては、構造物に関する座標と、当該座標からの距離と、構造物に関する高さ、飛行速度、最低飛行高度、ウェイポイントの配置間隔、多角形の角数(構造物に関連する座標及び当該座標からの距離により導かれる頂点の数)であり、特に飛行体4にて構造物を撮像する場合には、撮像画像の縦方向または横方向の少なくとも一方のオーバーラップ率をさらに含む。
The parameter information storage unit 166 stores parameter information used when a flight path is generated by the flight path generation unit 121. Examples of specific parameters are the coordinates related to the structure, the distance from the coordinates, the height related to the structure, the flight speed, the minimum flight altitude, the distance between waypoints, and the number of angles of the polygon (for the structure). The number of vertices derived from the relevant coordinates and the distance from the coordinates), and especially when the structure is imaged by the flying
レポート生成部140は、フライトログ記憶部164に基づいてユーザ端末2に送信するためのレポート情報を生成する。本実施の形態においては、例えば、フライトミッションにて設定された飛行経路上にて、飛行体4により取得された情報(静止画像、動画像、音声その他の情報)が、フライトログ記憶部164に蓄積される。
The report generation unit 140 generates report information to be transmitted to the user terminal 2 based on the flight
<飛行経路生成方法の一例>
図7−16を参照して、本実施形態にかかる飛行経路生成方法(特に、新規でフライトプランを設定する際の飛行経路生成方法)について、本実施の形態における管理システムの動作も含めて説明する。図7には、本実施形態にかかる飛行経路生成方法のフローチャートが例示されている。このフローチャートでは、例示的にユーザ端末2上でアプリケーションを起動する構成を示しているが、これに限らず、例えば管理サーバ1や飛行体格納装置5がアプリケーションを起動可能なプロセッサと入出力装置を有し、各種設定等が可能な構成であってもよい。なお、図8−16は、本発明の実施の形態にかかる飛行経路生成方法に関連する表示画面の一例である。
<Example of flight path generation method>
With reference to FIGS. 7-16, the flight path generation method according to the present embodiment (particularly, the flight path generation method when newly setting a flight plan) will be described including the operation of the management system in the present embodiment. To do. FIG. 7 illustrates a flowchart of the flight path generation method according to the present embodiment. This flowchart illustrates a configuration in which an application is started on the user terminal 2, but the present invention is not limited to this, and for example, a processor and an input / output device in which the
まず、ユーザは、ユーザ端末2において、例えば飛行体のアプリケーションを起動する(SQ101)。このアプリケーションは、例えばユーザ端末2に記憶されていてもよいし、ネットワークを介して接続される管理サーバ1または他のサーバ(不図示)から提供されるソフトウェア(いわゆるSaaS)であってもよい。必要に応じてログイン画面が表示され、例えばログインIDやパスワードを要求する構成にしてもよい。
First, the user activates, for example, an application of an air vehicle on the user terminal 2 (SQ101). This application may be stored in, for example, a user terminal 2, or may be software (so-called SaaS) provided by a
次に、ユーザは、フライトプランを選択する(SQ102)。図8に例示されるように、ユーザ端末2の入出力部24に含まれる表示部には、例えば、過去飛行経路呼出部130により飛行経路情報162から呼び出された過去の飛行経路(フライトプラン)を表示しており、ユーザは、これら過去の飛行経路の中から今回の飛行経路を選択してもよい(SQ201)。また、事前にフライトプランを登録しておくようにしてもよく、さらに、フライト済みのフライトプランを表示させないように設定可能としてもよい。また、ユーザは、過去のフライトプランや登録済みのフライトプランの編集が必要か選択し(SQ202)、新規のフライトプランとしてもよい。以下、ユーザが新規のフライトプランを作成することを選択したとして説明を進める。
Next, the user selects a flight plan (SQ102). As illustrated in FIG. 8, the display unit included in the input / output unit 24 of the user terminal 2 includes, for example, a past flight route (flight plan) called from
次に、ユーザは、新規のフライトプランを作成する(SQ103)。図9に例示されるように「プラン名」や「エリア名」、「住所」などを設定して、新規のフライトプランの作成を開始する。なお、ユーザ端末2上でAPI(Application Programming Interface)やアプリケーションソフトなどを用いて、ここで入力された「住所」から検索された地図を表示してもよく、ズームイン/ズームアウトも可能にしてもよい。これにより、何れの地点のフライトプランを作成するかが、よりわかりやすくなる。 Next, the user creates a new flight plan (SQ103). As illustrated in FIG. 9, the "plan name", "area name", "address" and the like are set, and the creation of a new flight plan is started. The map searched from the "address" entered here may be displayed on the user terminal 2 by using API (Application Programming Interface), application software, etc., and zooming in / out may be possible. Good. This makes it easier to understand which point to create a flight plan for.
次に、ユーザは、飛行経路生成に関連するパラメータを設定する(SQ104)。例えば、図10に例示されるように、ユーザは、構造物に関連する座標(例示では、中心座標と記載されているが、これに限らない。)、当該座標からの距離(例示では、構造物の半径と記載されているが、これに限らない。)、構造物に関連する高さまたは長さを設定する。それにより、例えば、飛行経路生成部121は、構造物に関連する座標から所定の方角へ、ユーザに設定された距離を進んだ座標を、予め設定された多角形の1つ目の頂点として設定する。そして、当該多角形の形状から導かれる頂点間の中心角度とユーザに設定された距離に基づき、全ての頂点の座標を設定する。最後に、当該頂点の座標と構造物に関する高さまたは長さに基づき、縦方向の飛行経路101が設定される。なお、構造物に関連する座標とは、例えば構造物の中心座標であり得るが、これに限らず、構造物が位置する敷地内の何れかの座標であったり、複数の構造物の間の座標であったりと、構造物の表面に沿って(構造物の外面のほか内面の少なくとも一部に沿うことも含む)飛行するにあたり、ユーザが希望する飛行経路に合わせて適宜設定されるものである。また、構造物に関連する座標とは、例えば平面上の座標(いわゆる、x軸座標とy軸座標)や緯度と経度などであってもよい。
Next, the user sets parameters related to flight path generation (SQ104). For example, as illustrated in FIG. 10, the user has coordinates associated with the structure (in the example, it is described as center coordinates, but is not limited to this), and the distance from the coordinates (in the example, the structure). It is described as the radius of the object, but is not limited to), and sets the height or length associated with the structure. As a result, for example, the flight path generation unit 121 sets the coordinates obtained by advancing the distance set by the user in a predetermined direction from the coordinates related to the structure as the first vertex of the preset polygon. To do. Then, the coordinates of all the vertices are set based on the center angle between the vertices derived from the shape of the polygon and the distance set by the user. Finally, a
そして、飛行経路生成部121は、さらに、各縦方向の飛行経路101を一度の飛行で網羅的に飛べるように、横方向の飛行経路102でつなぐことで、最終的な飛行経路を生成する。なお、例示した飛行経路に限らず、例えば、縦方向が地面に対して垂直でなくてもよく、縦方向の飛行経路101の上端または下端を形成する多角形の頂点を始点または終点として結んだ飛行経路であればよい。この場合、縦方向の飛行経路101が地面に対して斜め方向である場合には、必要に応じて、少なくとも一部の横方向の飛行経路102を省略してもよい。また、例えば、横方向の飛行経路102は、縦方向の飛行経路101の上端または下端を始点または終点としていなくてもよく、途中に形成されていてもよい。さらに、例えば、飛行体4が縦方向の飛行経路101を一端から他端まで飛行した後、他端から飛行経路101を所定距離(一端までの距離も含む)を引き返し、横方向の飛行経路102を介して次の飛行経路101に移行してもよい。
Then, the flight path generation unit 121 further generates a final flight path by connecting each
さらに、最終的な飛行経路は、必ずしも構造体の側方を一周しない経路であってもよい。すなわち、図15に例示されるように、構造体が他の構造体と近接しているなど、全ての側方を飛行できない場合であっても、対象部分の縦方向の飛行経路101及び横方向の飛行経路102を生成しないことで飛行可能となる。また、これを応用して、図16に例示されるように、壁の一面だけに沿って飛行させたい場合には、例えば、四角形の飛行経路を生成し、一点鎖線の部分の飛行経路201を生成しないようにする、または、削除することで、点線の部分の飛行経路202により達成することが可能である。
Further, the final flight path may not necessarily be a path that does not go around the side of the structure. That is, as illustrated in FIG. 15, even if the structure cannot fly on all sides, such as when the structure is close to another structure, the
また、構造物に関する高さについては、飛行経路101を生成する際に、飛行体4が構造物の頂部を超えるように、設定された構造物の高さに所定の高さを足した数値を用いてもよい。そして、距離についても、特に安全性の観点から、設定された距離に所定の距離を足した数値を用いて飛行経路を生成してもよい。
Regarding the height of the structure, when the
また、図10に例示されるように、構造物モデル103を表示するようにすると、より飛行経路が適切かどうかをユーザが直感的に判定しやすい。この構造物モデル103は、用意されたテンプレートから選択するようにしてもよいし、事前にユーザ又は他の事業者等により作成されていたモデルでもよいし、本飛行経路を生成する前に飛行体4により取得された情報に基づいて作成されたモデルでもよい。なお、ユーザ端末2上でAPI(Application Programming Interface)やアプリケーションソフトなどを用いて表示された地図上を選択することで、構造物に関する座標を指定してもよい。また、構造物に関する座標からの距離や構造物に関する高さは、図示されるように、スライドバーにより設定可能であってもよく、これに応じて、飛行経路101及び102が動的に変化して表示されるようにしてもよい。
Further, as illustrated in FIG. 10, if the
さらに、図11に例示されるように、ユーザが、飛行速度、最低飛行高度、多角形の頂点の数、ウェイポイントの配置間隔(不図示)などを設定可能にしてもよい。また、飛行経路生成の目的が、構造物の撮像である場合、撮像画像の縦方向または横方向の少なくとも一方のオーバーラップ率を設定可能にしてもよい。この時、横方向のオーバーラップ率は、多角形の角数や、カメラのズーム率などを設定することに用いてもよい。また、ユーザ端末2の表示画面に表示された飛行経路101及び102上に、ウェイポイントを表示してもよい。
Further, as illustrated in FIG. 11, the user may be able to set the flight speed, the minimum flight altitude, the number of vertices of the polygon, the arrangement interval of waypoints (not shown), and the like. Further, when the purpose of generating the flight path is to capture an image of a structure, it may be possible to set at least one overlap rate in the vertical direction or the horizontal direction of the captured image. At this time, the overlap ratio in the horizontal direction may be used to set the number of angles of the polygon, the zoom ratio of the camera, and the like. Further, waypoints may be displayed on the
次に、ユーザは、飛行体4にフライトの開始を指示する(SQ105)。例えば、図12、図13に例示されるように、飛行体4から受信した現在の位置情報104を、ユーザ端末2に表示してもよい。また、飛行体4の現在位置を飛行経路101及び102上に動的に表示されるようにしてもよい。
Next, the user instructs the
次に、ユーザは、管理サーバ1にレポートの生成を指示する(SQ106)。図14に例示されるように、レポートとして、飛行体4が実際に飛行したルートを表示してもよい。また、レポートとして、飛行体4が取得した情報(例えば、撮像画像など)を並べて表示するようにしてもよい。さらに、飛行体4が取得した情報を取得した位置がわかるように、飛行体4が実際に飛行したルート上にウェイポイントを選択すると、その位置で何れの情報が取得されたか強調される(例えば、撮像画像が色枠で囲われたり、マークが付与されたり、拡大表示されたりなど)ようにしてもよいし、反対に、取得した情報を選択すると、ウェイポイントが強調される(例えば、ウェイポイントを示すマークの色や大きさが変更されたりなど)ようにしてもよい。また、ウェイポイントにIDを付与して、取得された情報の周囲に当該IDを表示して、ウェイポイントと取得された情報が関連付けられていてもよい。
Next, the user instructs the
このように、本発明は、飛行体の飛行経路を作成する作業において、飛行経路の少なくとも一部に対して手入力等によりウェイポイントを設定する必要のない簡便な飛行経路生成方法及び管理サーバを提供することができ、特に構造体の側方を一周できない環境下でも利用可能な飛行経路生成方法及び管理サーバを提供することができる。 As described above, the present invention provides a simple flight path generation method and management server that do not require manual input or the like to set waypoints for at least a part of the flight path in the work of creating a flight path of an air vehicle. It is possible to provide a flight path generation method and a management server that can be provided, and in particular, can be used even in an environment where it is not possible to go around the side of the structure.
<他の飛行経路生成方法の一例>
図17には、本発明の実施の形態にかかる飛行経路生成方法に関連する表示画面の他の例である。
<Example of other flight route generation method>
FIG. 17 is another example of a display screen related to the flight path generation method according to the embodiment of the present invention.
本実施形態の飛行経路は、例えば、上述の飛行経路生成方法によって生成された飛行経路で実際に飛行させる前に、構造物の状態や構造物の周辺の状態(風速や風向きなどの周辺環境を含む)の確認等の目的で設けてもよい。この場合、本実施形態の飛行によって、構造物に関連する座標や、当該座標からの距離、構造物に関連する高さまたは長さなどを事前に確認し、確認時に得られた情報を基に、設定されたパラメータを増減して補正または修正してもよい。これにより、より正確な最終的な飛行経路を生成可能となる。 The flight path of the present embodiment is, for example, the state of the structure and the state around the structure (the surrounding environment such as the wind speed and the wind direction) before actually flying in the flight path generated by the above-mentioned flight path generation method. It may be provided for the purpose of confirmation (including). In this case, by the flight of the present embodiment, the coordinates related to the structure, the distance from the coordinates, the height or the length related to the structure, etc. are confirmed in advance, and based on the information obtained at the time of confirmation. , The set parameters may be increased or decreased to correct or correct. This makes it possible to generate a more accurate final flight path.
また、本実施形態の飛行は、上述の目的等が達成されればよいため、図17に示した経路に限らず、例えば実際の飛行経路より上空又は低空を飛行する、所定方向の飛行を制限する、飛行速度を増加または減少する、ウェイポイントの追加又は省略する、多角形の角数を増加または減少する等の変更を加えた飛行経路であってもよい。さらに、上述の目的や安全確認などの目的のために、本実施形態の飛行経路を単独で生成してもよい。 Further, the flight of the present embodiment is not limited to the route shown in FIG. 17, as long as the above-mentioned objectives and the like are achieved, and for example, the flight in a predetermined direction, which flies above or below the actual flight route, is restricted. The flight path may be modified such as increasing or decreasing the flight speed, adding or omitting waypoints, increasing or decreasing the number of polygonal angles. Further, the flight path of the present embodiment may be generated independently for the above-mentioned purpose and the purpose of safety confirmation.
なお、これまでの説明においては、縦方向に往復しながら横方向に進む構成について説明したが、これに限らず、構造物に沿って横方向に往復しながら縦方向に進む構成であってもよい。より具体的な例としては、例えば、鉛直横方向に延伸した管状の構造物の内側および/または外側などであってもよいし、トンネルやビニルハウスなどの断面が半円(いわゆる、かまぼこ型)の構造物の内側および/または外側であってもよい。この場合、構造物に関する座標には高さ方向の座標(いわゆる、z軸座標)が加味され、当該座標から縦方向に移動した先の座標などに基づき多角形を生成し、当該構造物の幅または長さに関連した座標に応じて横方向に延伸させてもよい。 In the above description, the configuration in which the structure advances in the horizontal direction while reciprocating in the vertical direction has been described, but the present invention is not limited to this, and the configuration may be such that the structure advances in the vertical direction while reciprocating in the horizontal direction along the structure. Good. More specific examples may be, for example, the inside and / or the outside of a tubular structure extending in the vertical lateral direction, and the cross section of a tunnel, a vinyl house, or the like may be a semicircle (so-called kamaboko type). It may be inside and / or outside of the structure of. In this case, the coordinates in the height direction (so-called z-axis coordinates) are added to the coordinates related to the structure, and a polygon is generated based on the coordinates of the destination moved in the vertical direction from the coordinates, and the width of the structure is created. Alternatively, it may be stretched laterally according to the coordinates related to the length.
また、特に構造物内部のような非GPS環境下では、少なくとも飛行開始位置において、飛行体4の向きを取得してもよく、例えば上述したセンサ類42により、その向きを取得してもよい。より具体的には、LIDAR等により構造物内部の状況を検知してもよい。また、例えば当該取得した向きに基づいて、上述したフライトコントローラ41により、飛行体4の向きを制御してもよい。
Further, especially in a non-GPS environment such as inside a structure, the orientation of the flying
また、上述の実施例では飛行体4による構造物の撮影を具体例としたが、例えば構造物の点検であってもよく、構造物の内壁および/または外壁の所定の事象の有無を点検するために利用される装置、機器等を備えていてもよい。より具体的には、撮像装置(可視光カメラ、赤外線カメラ、金属探知機、超音波測定器等)や、打鍵装置等、探知装置(金属探知機)、集音装置、臭気測定器、ガス検知器、空気汚染測定器、検出装置(宇宙線、放射線、電磁波等を検出するための装置)等の内壁を有する点検対象構造物の状態を知るために必要な装置は全て採用され得る。
Further, in the above-described embodiment, the photographing of the structure by the flying
本発明の飛行体は、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明は、カメラ等を搭載した空撮用の飛行体としても好適に使用することができる他、セキュリティ分野、農業、インフラ監視、測量、ゴルフ場やテニス場などのスポーツ会場点検、工場・倉庫等建物の屋根や壁の点検、災害対応、遭難者捜索対応等の様々な産業にも利用することができる。 The air vehicle of the present invention can be used in an airplane-related industry such as a multicopter drone, and further, the present invention can be suitably used as an air vehicle for aerial photography equipped with a camera or the like. , Security field, agriculture, infrastructure monitoring, surveying, inspection of sports venues such as golf courses and tennis courts, inspection of roofs and walls of buildings such as factories and warehouses, disaster response, victim search response, etc. be able to.
上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。 The above-described embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the interpretation of the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes an equivalent thereof.
1 管理サーバ
2 ユーザ端末
4 飛行体
1 Management server 2
Claims (8)
前記構造物に関連する座標と、前記座標からの距離と、前記構造物に関連する高さまたは長さとを含むパラメータを設定するステップと、
前記パラメータに基づき、前記飛行体が構造物の表面に沿って第1方向に往復しながら第1方向に対して垂直な第2方向に進む飛行経路を生成するステップと、
を含む飛行経路生成方法。 A method of generating a flight path for an air vehicle flying along the surface of a structure.
A step of setting parameters including coordinates associated with the structure, distance from the coordinates, and height or length associated with the structure.
Based on the parameters, a step of generating a flight path in which the flying object reciprocates in the first direction along the surface of the structure and travels in the second direction perpendicular to the first direction, and
Flight path generation method including.
前記構造物の側方を一周しない経路が生成可能である、
ことを特徴とする請求項1に記載の飛行経路生成方法。 The step of generating the flight path is
It is possible to generate a path that does not go around the side of the structure.
The flight path generation method according to claim 1, wherein the flight path is generated.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の飛行経路生成方法。 The parameters further include at least one of flight speed, minimum flight altitude, and waypoint placement interval.
The flight path generation method according to claim 1 or 2, wherein the flight path is generated.
前記座標及び前記距離により導かれる頂点を複数個有する多角形の前記頂点上を縦方向に順次往復する、
ことを特徴とする請求項1乃至3に記載の飛行経路生成方法。 The step of generating the flight path is
Sequentially reciprocates in the vertical direction on the vertices of a polygon having a plurality of vertices guided by the coordinates and the distance.
The flight path generation method according to claim 1 to 3, wherein the flight path is generated.
前記パラメータは、さらに、撮像画像の第1方向または第2方向の少なくとも一方のオーバーラップ率を含む、
ことを特徴とする請求項1乃至4に記載の飛行経路生成方法。 The flight path is a flight path for imaging by the flying object.
The parameters further include an overlap rate of at least one of the first and second directions of the captured image.
The flight path generation method according to any one of claims 1 to 4.
前記パラメータに基づき、前記飛行体が構造物の周囲を飛行する第2の飛行経路を生成するステップを、さらに含む、
ことを特徴とする請求項1乃至5に記載の飛行経路生成方法。 The flight path is set as the first flight path.
It further comprises the step of generating a second flight path for the flying object to fly around the structure based on the parameters.
The flight path generation method according to any one of claims 1 to 5.
ことを特徴とする請求項6に記載の飛行経路生成方法。 The parameters are corrected based on the information obtained by flying the second flight path, and the first flight path is generated based on the corrected parameters.
The flight path generation method according to claim 6, wherein the flight path is generated.
前記構造物に関連する座標と、前記座標からの距離と、前記構造物に関連する高さまたは長さとを含むパラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記パラメータに基づき、前記飛行体が構造物の表面に沿って第1方向に往復しながら第1方向に対して垂直な第2方向に進む飛行経路を生成する飛行経路生成部と、
を備える管理サーバ。
A management server that generates flight paths for flying objects that fly along the surface of a structure.
A parameter setting unit that sets parameters including coordinates related to the structure, distance from the coordinates, and height or length related to the structure.
Based on the parameters, a flight path generator that generates a flight path in which the flying object reciprocates in the first direction along the surface of the structure and travels in the second direction perpendicular to the first direction.
Management server with.
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